Химические вещества из угля
Автор(ы): | Под ред. Калечица И. В.
05.07.2010
|
Год изд.: | 1980 |
Описание: | В книге, созданной ведущими учеными ФРГ, рассмотрены приобретающие в настоящее время все большее значение процессы получения синтетических топлив (жидких и газообразных) и других ценных веществ путем химической переработки угля. Описаны коксование и полукоксование углей, их гидрогенизация и газификация. Подробно охарактеризованы химические основы этих процессов, влияние свойств исходных углей и технологических параметров на выход и качество получаемых продуктов, катализаторы, аппаратура и технология. Отдельные главы посвящены производству синтез-газа и его переработке в углеводороды по методу Фишера — Тропша, в метанол, высшие спирты и высокомолекулярные парафины (полиметилены). Описаны получение и свойства заменителей природного газа. Книга дополнена главой, рассказывающей об успехах отечественных исследователей в описанных процессах переработки углей. Книга предназначена для инженерных и научных работников, занимающихся производством топлив и химической переработкой углей, а также аспирантов и студентов-дипломников, специализирующихся в области химической переработки горючих ископаемых. |
Оглавление: |
Обложка книги.
Предисловие редактора русского издания [11]Предисловие редактора немецкого издания [14] Глава 1. Введение (Ф. Шнур, Г. Коллинг) [16] 1.1. Положение с сырьем для производства химических веществ [16] 1.2. Уголь как сложная смесь химических соединений [18] 1.3. Состояние технологии переработки угля [20] 1.4. Перспективы углехимии [23] Глава 2. Полукоксование и коксование (Е. Аланд, Г. Насхан, В. Петере, В. Вескамп) [27] 2.1. Введение [27] 2.2. Основы технологии [28] 2.3. Выход и свойства продуктов полукоксования и коксования [32] 2.3.1. Влияние скорости нагревания [32] 2.3.2. Влияние температуры [36] 2.3.3. Влияние типа угля [41] 2.4. Способы полукоксования и коксования каменных углей [46] 2.4.1. Коксование каменного угля в горизонтальных камерных печах [48] 2.4.1.1. Угли для коксования [48] 2.4.1.2. Процессы при коксовании [49] 2.4.1.3. Технология коксования [52] 2.4.2. Формованный кокс [71] Глава 3. Ацетилен из карбида кальция (Г. Штраус) [76] 3.1. Введение [76] 3.2. Получение и переработка извести и кокса [77] 3.3. Производство карбида кальция в электрических печах [78] 3.4. Разложение карбида кальция до ацетилена [84] 3.5. Экономическая оценка получения ацетилена из карбида кальция [86] Глава 4. Гидрогенизация угля (получение углеводородов непосредственной гидрогенизацией угля) (В. Крониг) [87] 4.1. Введение [87] 4.2. Основы гидрогенизации угла [88] 4.2.1. Химические основы процесса [88] 4.2.2. Катализаторы [90] 4.2.3. Технологические основы процесса (жидкая фаза/газовая фаза) [90] 4.3. Гидрогенизация по методу IG Farbenindustrie (процесс IG) [90] 4.3.1. Жидкофазная гидрогенизация [90] 4.3.1.1. Деструктивная жидкофазная гидрогенизация [91] 4.3.1.2. Рафинирующая жидкофазная гидрогенизация [104] 4.3.1.3. Гидрогенизация угольных экстрактов и угольных битумов [108] 4.3.2. Гидрогенизация в газовой фазе [110] 4.3.2.1. Деструктивная газофазная гидрогенизация [112] 4.3.2.2. Каталитическая дегидрогенизация бензинов в процессе DHD [116] 4.3.3. Гидрогенизация тяжелого угольного масла в смешанной фазе на стационарном катализаторе [118] 4.3.4. Промышленные гидрогенизационные установки [121] 4.4. Новые работы по гидрогенизации угля [123] 4.4.1. Гидрогенизация сухого угля [123] 4.4.2. Жидкофазная гидрогенизация [126] 4.4.2.1. Деструктивная жидкофазная гидрогенизация [126] 4.4.2.2. Рафинирующая жидкофазная гидрогенизация [132] 4.4.3. Общая оценка работ по гидрогенизации угля [137] 4.5. Гидрогенизация каменного угля с целью производства химического сырья и как основа «углехимического завода» [139] 4.6.1. Выделение химических веществ из продуктов гидрогенизация каменного угля [140] 4.5.1.1. Выделение из бензиновых фракций [140] 4.5.1.2. Выделение из средних масел [144] 4.5.1.3. Выделение из тяжелых масел [146] 4.5.2. Выделение химических веществ из продуктов гидрогенизации бурого угля [149] 4.5.3. Выделение неорганических побочных продуктов [150] 4.5.4. Создание комбинированного «углехимического завода» [150] 4.5.4.1. Деструктивная гидрогенизация каменного угля с замкнутой циркуляцией тяжелого масла [151] 4.5.4.2. Деструктивная гидрогенизация каменного угля без переработки остаточных масел [151] 4.5.4.3. Рафинирующая гидрогенизация каменного угля с получением первичного битума [152] 4.6. Заключение [154] Глава 5. Газификация угля (Г. Барон, Ф. Бигер, Б. Корнильс, Ю. Е. Францен, Е. К. Гёке, К. Ломанн, Г. Танц, К. К. Тренкнер) [157] 5.1. Производство синтетического газа (Г. Барон, Ф. Бигер, К. Ломанн) [157] 5.1.1. Введение (Г. Барон, Ф. Бигер, К. Ломанн) [157] 5.1.2. Физико-химические основы процесса (Г. Барон, Ф. Бигер, К. Ломанн) [161] 5.1.3. Основы способов (Г. Барон, Ф. Бигер, К. Ломанн, К.-К. Тренкнер) [165] 5.1.3.1. Автотермические процессы [168] 5.1.3.2. Аллотермические процессы (Ф. Бигер, К. Ломанн, Б. Корнильс) [190] 5.1.3.3. Многоступенчатые способы (К. Ломанн) [205] 5.1.4. Очистка газа (Г. Барон, К-К. Тренкнер) [214] 5.1.4.1. Постановка задачи [214] 5.1.4.2. Способы очистки газа [215] 5.1.4.3. Переработка и выделение побочных продуктов газоочистки [221] 5.1.4.4. Осушка газа [221] 5.1.4.5. Стоимость очистки газа [222] 5.2. Получение водорода конверсией оксида углерода (Г. Барон, Г. Танц, К.-К. Тренкнер) [222] 5.3. Получение оксида углерода (Г. Барон, Г. Танц, К.-К. Тренкнер) [223] 5.3.1. Прямое окисление углерода [223] 5.3.2. Выделение оксида углерода из синтез-газа [225] 5.3.2.1. Низкотемпературное разделение газовых смесей [225] 5.3.2.2. Селективная абсорбция оксида углерода [229] Глава 6. Метан (газ — заменитель природного газа) (К. Д. Фронинг, X. Хаммер) [231] 6.1. Введение [231] 6.2. Метанирование оксида углерода [232] 6.2.1. Физико-химические основы-процесса [232] 6.2.1.1. Стехиометрия и термодинамика [232] 6.2.1.2. Кинетика [234] 6.2.1.3. Механизм [235] 6.2.1.4. Технологическое оформление [236] 6.2.2. Промышленный синтез метана [237] 6.2.2.1. Катализаторы [237] 6.2.2.2. Способы производства заменителя природного газа [239] 6.3. Получение метана непосредственной гидрогенизацией угля [246] 6.3.1. Физико-химические основы процесса [246] 6.3.1.1. Стехиометрия и термодинамика [246] 6.3.1.2. Механизм и кинетика [247] 6.3.1.3. Технологическое оформление [248] 6.3.2. Процессы непосредственной гидрогенизации угля в метан [249] Глава 7. Получение синтез-газа и метана газификацией угля с использованием тепла атомного реактора (К. X. Хеек, X. Юнтген) [252] 7.1. Введение [252] 7.2. Технология передачи тепла, выделяющегося в атомном реакторе, на газификацию угля [256] 7.3. Состояние разработок по использованию тепла, получаемого в высоко-температурных атомных реакторах [260] 7.4. Разработка аллотермического газогенератора для газификации угля водяным паром [262] 7.4.1. Принципиальные положения [262] 7.4.2. Кинетика реакции водяного газа при подводе тепла извне [262] 7.4.3. Передача тепла в газогенераторе [269] 7.4.4. Технические возможности газогенератора при его промышленном использовании [270] 7.4.5. Выбор материала для трубчатого теплообменника [271] 7.4.6. Влияние кинетики реакции и теплопередачи при газификации угля в псевдоожиженном слое обогреваемом погружным теплообменником [273] 7.4.7. Опытная полупромышленная установка [275] 7.6. Разработка трубчатой печи, обогреваемой гелием, для конверсии метана и для гидрогазификации угля [276] 7.6. Показатели будущих промышленных установок [280] Глава 8. Синтез Фишера — Тропша (К. Д. Фронинг, Г. Кёльбел, М. Ралек, В. Роттиг, Ф. Шнур, Г. Шульц) [284] 8.1. Научные основы синтеза Фишера — Тропша (Г. Кёльбел, М. Ралек) [284] 8.1.1. История развития [284] 8.1.2. Механизм реакций [285] 8.1.2.1. Механизм с ростом на конце цепи [286] 8.1.2.2. Механизм роста цепи путем внедрения СО между атомом металла и растущей цепью [289] 8.1.2.3. Обсуждение основных механизмов [291] 8.1.3. Катализаторы [293] 8.1.3.1. Металлы, составляющие основу катализаторов [293] 8.1.3.2. Промоторы [294] 8.1.3.3. Современные цели ФТ-синтеза [295] 8.1.4. Стехиометрия реакции [296] 8.1.4.1. Основные реакции образования углеводородов [296] 8.1.4.2. Побочные реакции [297] 8.1.5. Термодинамика [299] 8.1.6. Кинетика [302] 8.1.6.1. Кинетические уравнения реакций [303] 8.1.6.2. Управление ФТ-синтезом за счет воздействия на его кинетику [304] 8.2. Синтез в газовой фазе на стационарном слое катализатора (К. Д. Фронинг, Б. Роттиг, ф. Шнур) [305] 8.2.1. Особенности синтеза в газовой фазе на стационарных катализаторах [306] 8.2.2. Описание процесса [311] 8.2.2.1. Реакторы [311] 8.2.2.2. Производство и очистка синтез-газа [316] 8.2.2.3. Катализаторы [317] 8.2.2.4. Осуществление реакции и ее результаты [326] 8.2.2.5. Выделение, свойства и применение продуктов [331] 8.2.3. Оценка синтеза в газовой фазе [333] 8.3. Синтез в жидкой фазе (Г. Кёльбел, М. Ралек) [335] 8.3.1. Синтез в жидкой фазе по способу фирмы Rheinpreussen — Koppers [336] 8.3.1.1. Особенности способа [337] 8.3.1.2. Описание способа [339] 8.3.1.3. Получаемые продукты [343] 8.3.1.4. Технологическая гибкость способа [345] 8.3.2. Технология синтезов Фишера — Тропша в жидкой фазе [348] 8.3.3. Синтез углеводородов из оксида углерода и воды в жидкой фазе [349] 8.3.4. Другие способы синтеза в жидкой фазе [351] 8.3.4.1. Работы фирмы Fuel Research Station [351] 8.3.4.2. Работы Индийского технологического института [352] 8.3.4.3. Работы Токийского университета [352] 8.3.4.4. Работы фирмы BASF [353] 8.3.4.5. Работы Bureau of Mines [353] 8.3.5. Заключение [355] 8.4. Синтез в потоке взвешенного порошкообразного катализатора (Г. Шульц) [356] 8.4.1. Описание способа [357] 8.4.1.1. Реактор [357] 8.4.1.2. Схема газовых потоков и состав газа [359] 8.4.1.3. Катализаторы [361] 8.4.1.4. Улавливание и разделение продуктов [365] 8.4.1.5. Товарные продукты, получаемые при производстве бензина [366] 8.4.1.6. Компоновка установки и стоимость производства бензина [367] 8.4.2. Селективность и технологическая гибкость способа [368] 8.4.2.1. Основные продукты [368] 8.4.2.2. Изменение селективности за один пробег катализатора [369] 8.4.2.3. Попытки повысить образование газообразных углеводородов [370] 8.4.2.4. Распределение углеводородов по длине углеродной цепи [371] 8.4.2.5. Строение углеродного скелета алифатических углеводородов [372] 8.4.2.6. Олефины [374] 8.4.2.7. Алициклические и ароматические углеводороды [376] 8.4.2.8. Органические кислородсодержащие соединения [377] 8.4.3. Заключение [380] 8.5. Другие способы синтеза углеводородов (К. Д. Фронинг, В. Роттиг) [382] 8.5.1. Способ Michael фирмы BASF [382] 8.5.1.1. Основы способа [383] 8.5.1.2. Реактор и катализатор [384] 8.5.1.3. Технологическое оформление [383] 8.5.2. Способ Lurgi с многополочным реактором [384] 8.5.2.1. Основы способа [384] 8.5.2.2. Реактор и катализатор [384] 8.5.2.3. Технологическое оформление [384] 8.5.3. Способ фирмы Hydrocarbon Research в псевдоожиженном слое [385] 8.5.3.1. Основы способа [385] 8.5.3.2. Реактор [386] 8.5.3.3. Катализаторы [380] 8.5.3.4. Технологическое оформление [387] 8.5.3.5. Состав продуктов [388] 8.5.4. Заключение [388] 8.6. Возможности и перспективы синтеза Фишера — Тропша (К. Д. Фронинг, Г. Кёльбел, М. Ралек, В. Роттиг, Ф. Шнур, Г. Шульц) [389] Глава 9. Получение метанола из синтез-газа (Ф. Маршнер, Ф. В. Моллер, Р. Шульце-Бентроп) [392] 9.1. Введение [392] 9.2. Научные основы процесса [393] 9.2.1. Катализаторы для синтеза метанола при высоком давлении [396] 9.2.2. Катализаторы для синтеза метанола при низком давлении [399] 9.2.3. Технология процесса [402] 9.2.4. Условия осуществления процесса [405] 9.3. Реакторы для синтеза метанола [410] 9.4. Конструкционные материалы [416] 9.5. Разделение метанола-сырца [417] 9.6. Хранение и транспортирование метанола [420] 9.7. Токсические свойства метанола [421] 9.8. Применение метанола [422] Глава 10. Получение высших спиртов из синтез-газа (Б. Корнильс, В. Роттиг) [424] 10.1. Модифицирование синтеза Фишера — Тропша (В. Роттиг) [424] 10.1.1. Синтез первичных одноатомных спиртов [424] 10.1.1.1 Введение [424] 10.1.1.2. Синол-сиитез [425] 10.1.1.3. Оксил-синтез [426] 10.1.1.4. Синтез на азотированных железных катализаторах (Bureau of Mines, USA) [427] 10.1.1.5. Последующие исследования и разработки [429] 10.1.1.6. Разделение продуктов синтеза [429] 10.1.2. Синтез многоатомных спиртов [431] 10.2. Модифицирование синтеза метанола (синтез изобутилового масла) (в. Роттиг) [432] 10.3. Гомологпзация (Б. Корнильс) [434] 10.3.1. Научные основы процесса [434] 10.3.2. Промышленное значение процесса [438] Глава 11. Получение полиметиленов из синтез-газа (Г. Шульц) [439] 11.1. Введение [439] 11.2. Катализаторы [440] 11.3. Условия осуществления процесса [449] 11.4. Продукты синтеза полиметиленов [453] 11.5. Методика проведения синтеза [461] 11.6. Заключение [463] Глава 12. Экономические возможности получения химического сырья из угля (Ю. Шульце) [464] 12.1. Введение [464] 12.1.1. Возможность замены нефтехимических процессов углехимическими [464] 12.1.2. Экономическое сравнение угле- и нефтехимических процессов [465] 12.2. Экономическая оценка углехимических процессов [467] 12.2.1. Цены и затраты [467] 12.2.2. Полукоксование и коксование угля [470] 12.2.3. Производство ацетилена из карбида кальция [480] 12.2.4. Гидрогенизация угля [486] 12.2.5. Газификация угля [491] 12.2.6. Получение высших углеводородов из синтез-газа (синтез Фишера — Тропша) [501] 12.2.7. Получение метанола из синтез-газа [512] 12.2.8. Получение высших спиртов из синтез-газа [516] 12.2.9. Получение полиметиленов из синтез-газа [517] 12.3. Прогнозы [518] Глава 13. Работы советских ученых по получению синтетических газообразных и жидких топлив из угля (В. С. Альтшулер, И. В. Калечиц, Р. А. Коняшина, А. Б. Воль-Эпштейн, С. М. Локтев) [524] 13.1. Газификация твердых топлив (В. С. Альтшулер) [525] 13.1.1. Развитие обшей теории газификации твердых топлив [527] 13.1.2. Лабораторная и опытно-промышленная разработка новых методов газификации твердых топлив [529] 13.1.3. Разработка основ рациональной технологии газогенераторного процесса и интенсификации действующих газогенераторов [535] 13.1.4. Подземная газификация угольных пластов [536] 13.2. Получение жидких продуктов из углей [539] 13.2.1. Химизм процессов деструктивной гидрогенизации (И. В. Калечиц) [539] 13.2.2. Гидрогенизация углей (Р. А. Коняшина) [553] 13.2.3. Термическое растворение твердых топлив (А. Б. Воль-Эпштейн) [565] 13.2.4. Синтезы из оксида углерода и водорода (С. М. Локтев) [568] Литература [576] Предметный указатель [608] |
Формат: | djvu |
Размер: | 7492895 байт |
Язык: | РУС |
Рейтинг: | 186 |
Открыть: | Ссылка (RU) |